Teppich
Hintergrund
Teppich ist ein textiler Bodenbelag, der sich vom allgemeineren Begriff "Teppich" dadurch unterscheidet, dass er an der Bodenoberfläche befestigt ist und sich von Wand zu Wand erstreckt. Die frühesten Völker bedeckten die Böden ihrer Behausungen mit Tierhäuten, Gras oder später mit gewebten Schilfmatten. Als die Menschen das Spinnen von Baumwolle und Wolle erlernten, ersetzten gewebte Matten aus diesen Materialien die früheren Bezüge weitgehend. Um 3000
Die ersten bedeutenden Teppiche wurden von Nomaden gewebt. Die dicken Teppiche waren leicht zu transportieren und wurden über den Sandboden von Zelthäusern gelegt. Frühe Webstühle waren ähnlich leicht zu transportieren. Zwei gegabelte Äste wurden durch eine Querstrebe verbunden, die die hängende Kette hielt, und eine Holzstange diente zum Abflachen der Bindeschussfäden, während die losen Kettenden den Flor des Teppichs bildeten. Der Pazyryk-Teppich wurde als der früheste handgewebte Teppich dokumentiert und stammt aus dem Jahr 500
Ausgehend von diesen frühen Anfängen stieg die Teppichweberei in der Türkei, im Iran, in Indien und in China zu ihrer höchsten Kunstform auf. Mit Baumwolle, Leinen oder Hanf als Grundlage und Wolle oder Seide als luxuriösem Flor machten die Weber einen Knoten aus dem Florfaden und bildeten dann eine Reihe von Knoten, die fest zusammengeschlagen wurden. Der Prozess war zeitaufwändig:Einige der feinsten handgefertigten Teppiche haben bis zu 2.400 Knoten pro Quadratzoll (372 Knoten pro Quadratzentimeter). Die leuchtenden Farben dieser antiken Teppiche stammen von natürlichen Farbstoffen wie Krapp, Indigo, Genista, Färberwaid und Ocker. Einige Weber fügten diesen Farbstoffen Alaun hinzu, um die Farbe zu fixieren, und einige webten Gold und kostbare Juwelen in ihre Teppiche.
Während die Europäer jahrhundertelang eifrig fertige Teppiche aus dem Nahen Osten erhielten, fand die Teppichherstellung selbst auf dem Kontinent erst dann einen festen Platz, als Frankreich um n. Chr. maurische Weber importierte 1300. Um 1600 florierten Teppichgilden um Aubusson und Savonnerie. England importierte auch persische und französische Weber, und um 1700 waren sowohl Wilton als auch Axminster, die für ihre Wolle bekannt waren, gecharterte Teppichstädte. Die Teppichherstellung in Europa begann mit der "Brüsseler Webart" in Frankreich und Flandern. Dieses Gewebe wird gebildet, indem Garn über Stäbchen gelegt wird, um ungeschnittene Schlaufen zu erzeugen. Wilton-Teppiche werden mit einer Klinge geschnitten, die den Stab im Brüsseler Gewebe ersetzt. 1801 erfand Joseph M. Jacquard ein Gerät für Handwebstühle, das mit Hilfe von Lochkarten bis zu sechs verschiedene Garnfarben in Textilien platzierte und damit die Produktion steigerte. Diese Technik wurde 1825 für Teppichwebstühle übernommen.
Die erste Teppichfabrik in den USA wurde 1791 von William Sprague in Philadelphia gebaut. Seine auf englischen Erfindungen basierenden Webstühle konnten 69 cm lange Läufer herstellen, die zu größeren Teppichen zusammengenäht werden konnten. Um 1800 konnten an einem Tag 6-8 Yards (7-9 m) Teppich hergestellt werden. Erastus Bigelow baute 1825 eine Mühle in Clinton, Massachusetts, und erfand 1839 den elektrischen Webstuhl, der die Teppichproduktion verdoppelte. 1877 erfand er auch die erste Webmaschine. Im Laufe der Jahre wurden die Webstühle verbessert; Bald könnte ein Webstuhl 75 Yards (82 m) hochwertigen Teppich pro Tag herstellen.
Synthetische Garne kommen beim Teppichhersteller entweder in Stapelfaserform oder in Bulk-Endlosfilamentform an. Die Stapelfasern, die durchschnittlich 7 Zoll lang sind, sind lose Einzelstränge, die in Ballen ankommen.
Die Teppichproduktion änderte sich zu Beginn des 20. Jahrhunderts dramatisch und begann unglücklicherweise mit einem Ausbruch der Produktion von getufteten Tagesdecken in Dalton, Georgia, angeführt von der jungen Unternehmerin Catherine Evans Whitener. Tuften ist der Prozess, bei dem Garn in einen Grundstoff gestanzt wird, um in sehr hoher Geschwindigkeit viele ungeschnittene Schlaufen zu erzeugen. Im Zweiten Weltkrieg dominierten Fabriken für getuftete Tagesdecken die Gegend von Dalton und begannen bald auch mit der Herstellung von getufteten Teppichen. Die Nachfrage nach diesen grob verarbeiteten Teppichen war ebenso groß wie nach den Tagesdecken. Zunächst wurde billige, leicht verfügbare Baumwolle verwendet, bevor auf synthetische Garne umgestellt wurde. Die Zahl der Dalton-Teppichhersteller wuchs, da sie große Mengen relativ einfach herzustellender, getufteter Teppiche und schließlich Teppiche herstellten. Teppich, einst ein Luxus, wurde für die meisten Amerikaner erschwinglich. Heute macht Teppich 72 % aller Bodenbeläge aus, wobei Tufting-Teppich 91,5% der Produktion ausmacht, und die Stadt Dalton ist für über 70 % der weltweiten Teppichproduktion verantwortlich.
Rohstoffe
Teppich besteht aus gefärbten Polgarnen; einen Primärrücken, in den die Garne eingenäht sind; eine zweite Unterlage, die dem Teppich Festigkeit verleiht; Klebstoff, der den primären und sekundären Träger verbindet; und in den meisten Fällen wird ein Kissen unter den Teppich gelegt, um ihm ein weicheres, luxuriöseres Gefühl zu geben.
97 Prozent der Polgarne bestehen heute aus synthetischen Polymeren; der Rest der Garne ist Wolle und besteht aus dem teureren, gewebten Teppich. Synthetik sind Kunststoffe wie Nylon (das in 66% aller Teppiche enthalten ist), Acryl (15%), Polyester (weniger als 15%) und Polypropylen (weniger als 5%). Diese Florgarne werden mit einer Vielzahl von organisch-chemischen Verbindungen oder gelegentlich mit metallorganischen Komplexen gefärbt.
Sowohl der Primär- als auch der Sekundärrücken bestehen größtenteils aus gewebtem oder nicht gewebtem Polypropylen, obwohl ein Teil des Sekundärrückens immer noch aus Jute bestehen kann, einer Naturfaser, die beim Weben wie Sackleinen aussieht. Der zum Verbinden der Träger verwendete Klebstoff ist fast überall synthetischer Kautschuk-Latex. Die gebräuchlichste Polsterung ist Rebond (gebundenes Urethan), obwohl stattdessen verschiedene Formen von synthetischem Latex, Polyurethan oder Vinyl verwendet werden können. Rebond ist recycelter Urethanschrott, der in gleich große Stücke zerhackt und in Schichten gepresst wird. Obwohl selten, bestehen einige Teppichpolster aus Rosshaar oder Jute. Der Oberseite wird normalerweise eine Kunststoff-Oberfolie hinzugefügt, um eine glatte Oberfläche gegen den Teppich zu gewährleisten.
Der Herstellungsprozess
Prozess
Da die meisten Teppiche in den USA getuftet sind; frühere Methoden zum Weben von Teppichen, wie Wilton und Axminster, werden in der folgenden Darstellung ignoriert.
Garn vorbereiten
- 1 Synthetische Garne kommen entweder in Stapelfaserform oder lose beim Teppichhersteller an Endlosfilament-Form. Die durchschnittlich 18 cm langen Stapelfasern sind lose Einzelstränge, die in Ballen ankommen. Mehrere Ballen werden in einem Trichter zu einer Charge zusammengemischt. Nach dem Schmieren werden sie dann von einer Karde zu langen, losen Seilen gesponnen, die als Splitter bezeichnet werden. Die Faserbänder werden dann gezogen, gerichtet und zu einem einzelnen Garn gesponnen, das auf Spulen gewickelt wird. Sowohl die einlagigen Stapelfasern (jetzt zu Filamenten gesponnen) als auch das Bulk-Endlosfilament müssen nun miteinander verzwirnt werden, um dickeres zweilagiges Garn zu bilden, das zum Tuften geeignet ist. Die Garne werden dann gedämpft, um sie aufzubauschen, und dann auf 270–280 °F (132–138 °C) erhitzt. Diese Thermofixierung bewirkt, dass das Garn seine Form behält, indem es seine Drehung fixiert. Nach dem Abkühlen werden diese Garne auf Hülsen gewickelt und zu den Tuftingmaschinen transportiert.
Das Garn färben
- 2 Die meisten Teppiche werden nach dem Tuften gefärbt, manchmal werden die Garne jedoch zuerst gefärbt. Die Methoden umfassen das Einfüllen von 500-1.000 Pfund (227-455 kg) Faser in Druckbehälter durch die die behandelten Farbstoffe zirkuliert werden oder die Faser kontinuierlich durch das Bad geleitet wird oder Garnstränge durch die Bottich mit Farbstoff. Das Garn kann auch auf Formen gelegt werden, und die erhitzten Farbstoffe können dann unter Druck aus dem Inneren der Formen herausgedrückt werden, um das Garn zu färben. Bei einem anderen Verfahren wird das Garn durch Druckwalzen geführt, bei einem anderen Verfahren wird das Garn auf eine Form gestrickt, die dann mit Farbstoffen bedruckt wird, bevor das Garn entwirrt wird. Alle gefärbten Garne werden anschließend gedämpft, gewaschen und getrocknet.
Den Teppich tuften
- 3 Das Garn wird auf ein Spulengatter (eine Stange mit Spießen) hinter der Tuftingmaschine gelegt und dann in ein Nylonrohr geführt, das zur Tuftingnadel führt. Die Nadel durchsticht den Primärträger und schiebt das Garn nach unten in eine Schlaufe. Lichtschranken kontrollieren, wie tief die Nadeln in die Unterlage eintauchen, sodass die Höhe der Schlingen kontrolliert werden kann. Ein Greifer oder flacher Haken greift die Garnschlaufe und gibt sie frei, während die Nadel wieder nach oben zieht; die Unterlage wird nach vorne verschoben und die Nadel durchsticht die Unterlage erneut weiter. Um geschnittenen Flor zu machen, wird ein Greifer, der in die entgegengesetzte Richtung zeigt, mit einem Messer ausgestattet, das wie eine Schere funktioniert und die Schlaufe zerschneidet. Dieser Vorgang wird von mehreren hundert Nadeln (bis zu 1.200 über den 12 Fuß [3,7 ml Breite)] ausgeführt und es werden mehrere hundert Stichreihen pro Minute ausgeführt. So kann eine Tuftingmaschine täglich mehrere hundert Quadratmeter Teppich produzieren.
Tufting-Teppich färben
- 4 Für einfarbige Teppichböden werden Teppiche mit mehreren Standardrollenlängen zu einer Endlosrolle zusammengenäht, die dann in einen Bottich geführt wird. Der Bottich wird mit Wasser gefüllt, das zuerst erhitzt wird, bevor Farbstoffe und Chemikalien eingemischt werden. Anschließend wird die Mischung langsam zum Kochen gebracht und vier Stunden lang gekocht. Ein weiteres Verfahren zur Herstellung von einfarbigen Teppichen besteht darin, mehrere Reihen zu einer durchgehenden Rolle zusammenzunähen, die dann unter Stangen geführt wird, die die Farbe in den Flor ausbluten. Nach dem Färben wird der Teppich dann gedämpft, um die Farbe zu fixieren, überschüssige Farbe wird abgewaschen und der Teppich wird getrocknet und auf eine Rolle gerollt.
- 5 Um bedruckte Teppiche in verschiedenen Designs herzustellen, wird weißer Teppich unter Sieben hindurchgeführt, in die Löcher in das gewünschte Muster geschnitten wurden. Die gewünschte Farbe wird durch die Löcher im Sieb gequetscht, und der Teppich wird 36 Zoll (91 cm) zu einem anderen Sieb geschoben, das eine neue Farbe in einem anderen Design durch das Sieb aufträgt. Bis zu acht Farben können mit dieser Methode aufgetragen werden.
- 6 Eine andere Methode zum Färben bedruckter Teppiche besteht darin, sie unter geprägten Zylindern hindurchzuführen, die erhabene Bereiche in einem Design aufweisen, die Farbe in den Teppich drücken. Jeder Zylinder bietet ein anderes Design für eine andere Farbe. Nach dem Färben wird der bedruckte Teppich gedämpft, überschüssige Farbstoffe abgewaschen, getrocknet und auf Rollen in die Veredlungsabteilung gebracht.
Den Teppich fertigstellen
- 7 Die Enden des gefärbten Teppichs werden zunächst zu einem Endlosband zusammengenäht. Dieses Band wird dann unter einen Spender gerollt, der eine Latexbeschichtung auf die Unterseite des Teppichs verteilt.
Gleichzeitig wird auch ein starker Sekundärrücken mit Latex beschichtet. Beides wird dann auf eine Heiratrolle gerollt, die sie zu einem Sandwich formt und zusammenschweißt.
Der Teppich wird dann in einen Ofen gelegt, um den Latex auszuhärten.
- 8 Der fertige Teppich wird dann gedämpft, gebürstet, abgesaugt und durch eine Maschine geführt, die alle Büschel abschneidet, die über seine gleichmäßige Oberfläche hinausragen. Der Teppich wird dann in 120 Fuß (37 m) lange Bahnen gerollt, die dann in starkem Kunststoff verpackt und entweder an das Lager des Teppichherstellers oder an ein Teppichgeschäft versandt werden.
Qualitätskontrolle
Jedes getuftete Teppichstück wird auf fehlende Büschel untersucht. Eine Person schießt mit einer Einnadel-Tuftpistole überall dort, wo Löcher gefunden werden, Florgarn. Jedes Stück Teppich wird dann inspiziert. Der Hersteller überprüft, ob das Stück die richtigen Abmessungen hat und die Büschelhöhe die gewünschte Länge hat. Auch das statische Stoßpotential wird getestet.
Die meisten Staaten verlangen einen Entflammbarkeitstest. Eine präparierte 9 × 9 Zoll (23 × 23 cm) Probe wird auf eine Stahlplatte gelegt, die in ihrer Mitte ein Loch von 8 Zoll (20 cm) Durchmesser aufweist. In der Mitte wird eine Methenamintablette gezündet. Wenn der verkohlte Teil in sieben von acht Versuchen nicht bis zum Umfang des Lochs reicht, besteht der Teppich. Ein weiterer wichtiger Test bestimmt die Abriebfestigkeit des Teppichs. Eine Teppichprobe wird in eine Trommel gelegt und mit einer Stahlkugel mit Gumminoppen für 20.000 bis 50.000 Umdrehungen geschlagen. Der Teppich sollte nach diesem Test ziemlich neu aussehen. Um zu testen, wie die Farbe des Teppichs dem Sonnenlicht standhält, wird eine Standardlichtquelle, die Sonnenlicht simuliert, auf eine Probe gerichtet, die dann nach der Anzahl der Belichtungseinheiten bewertet wird, die erforderlich ist, um einen sichtbaren Farbverlust zu erzeugen.
Die Masse pro Flächeneinheit des Florgarns ist ein wichtiger Test, da die Flordichte den Griff des Teppichs bestimmt. Zunächst wird das synthetische Garn vom Teppich entfernt, entweder physikalisch (es wird vom Grundrücken abgerissen) oder chemisch (es wird abgelöst). Das Garn wird dann in einem Lösungsmittel gelöst und dann in einem Ofen getrocknet, um das Lösungsmittel zu entfernen. Der Trockenrückstand wird dann gewogen und überprüft, ob die Masse den Spezifikationen für diesen Teppichtyp entspricht. Jede Art von Kunstfaser hat ihre eigene Rezeptur. Nylon, das am häufigsten verwendete synthetische Garn, wird in Salzsäure gelöst und 15 Minuten bei 25 °C (77 °F) getrocknet.
Trägerstoffe und Teppichpolster werden auf ihre Festigkeit geprüft, indem sie in einem Schraubstock bis zum Bruch gezogen werden. Die Festigkeit des Primärrückens wird sowohl vor als auch nach dem Tuften überprüft. Die Delaminationsfestigkeit des Sekundärrückens wird auch dadurch getestet, dass bestimmt wird, mit welcher Kraft der Sekundärrücken vom Primärrücken abgezogen werden kann.
Ein Teil der Qualitätskontrolle obliegt dem Kunden, der einen Teppich mit der richtigen Festigkeit und Haltbarkeit für die zu erwartende Verkehrsbelastung im Raum auswählen, regelmäßig staubsaugen und den Teppich mindestens einmal im Jahr professionell gründlich reinigen lassen muss.
Herstellungsprozess
- Was ist VMC-Bearbeitung?
- Leitfaden zur Laserbeschriftung mit Aluminium
- MIG-Schweißen vs. WIG-Schweißen
- Leitfaden zur Laserbeschriftung
- Überlegungen zur Schweizer Hochproduktionsbearbeitung
- Leitfaden zum CNC-Prototyping
- Den Wellenherstellungsprozess verstehen
- Elektropolieren vs. Passivieren
- Was ist eine Edelstahlpassivierung?
- Schneidlösung für die Teppichindustrie – Digitale Schneidemaschine